Работа по изучению фотостимулированной агрегации золей металлов вошла в важнейшие результаты научно-исследовательских работ Института

Выполнены исследования безынерционных механизмов формирования нелинейно-оптического отклика в гидрозолях металлов. Показано, что эффект смены знака нелинейной рефракции в процессе агрегации золей может быть обусловлен возбуждением динамических плазмонных резонансов, частота которых изменяется за время действия лазерного импульса. Показано, что эти механизмы могут быть связаны с коллапсом полимерного адсорбционного слоя частиц вследствие электростатического взаимодействия отрицательных зарядов, находящихся в этом слое, с металлическим ядром частицы, заряжающейся положительно вследствие термоэмиссии.

Завершена в целом разработка блока компьютерных программ по исследованию процессов фотостимулированной агрегации аэрозолей металлов. Обнаружен эффект ускорения агрегации полидисперсных аэрозолей под действием света.

Исследовано поведение четырехуровневого атома в условиях динамической электромагнитно индуцированной прозрачности. Показана возможность согласования по форме импульсов различной частоты. Согласование обусловлено наличием двух режимов распространения поля: адиабатического и солитонного. В этих режимах групповые скорости возмущений различны, что приводит к разделению возмущений в пространстве и времени. Смешение частот в условиях максимальной атомной когерентности дает высокую эффективность преобразования коротких импульсов в высокочастотную область.

Исследованы спектры поглощения и люминесценции монокристаллов гадолиний-галлиевого бората, активированного марганцем. Обнаружено, что спектр поглощения в видимой и ближней УФ области спектра формируется вкладом ионов Mn⁴⁺, в то время как в люминесценции, наряду с излучением ионов Mn⁴⁺ наблюдается излучение, которое может быть интерпретировано как излучение ионов Mn²⁺ в кристаллических полях различной силы.

Исследовано напыление пленок YBCO на подложки из керамики CaTiO₃. Получены пленки с температурой сверхпроводящего перехода около 80 С. Обнаружена деградация пленок, более быстрая, чем при использовании подложек из монокристаллического MgO, что означает, что подложки из керамики CaTiO₃ обладают более слабым ориентирующим действием.

На основании анализа корреляций микроструктуры, оптических и магнитных свойств достигнуто понимание того, что пленочные структуры являют собой яркий пример диссипативных структур. Результаты структурных исследований процессов самоорганизации пленок сплавов переходных металлов( Со-Рd, Fe-C, и др.) показали, что

1. В пленках на микро-уровне реализуются тетраэдрически - плотноупакованные Франк-Касперовские структуры;
2. Структура пленок на мезо-уровне представляет собой конвективные ячейки Рэлея-Бенара и ячейки Хеле-Шау; последние реализуются за счет градиента Ван-дер-Ваальсового давления, проявляющегося при тепловом либо механическом воздействии на пленку.

Произведен поиск аморфных и нанокристаллических пленок и условий их получения, в которых с помощью методов просвечивающей электронной микроскопии обнаруживаются изгибные контуры, свидетельствующие о наличии внутренних изгибов кристаллической решетки, формирующейся в материале. Выполнен расчет радиусов кривизны решетки в образцах, подвергнутых отжигу в вакуумной печи, либо в электронном микроскопе под воздействием электронного луча. Обнаружены кристаллы с радиусами кривизны, меньше 1 мкм с целью описания динамики роста кристаллов с внутренними изгибами.

Методами просвечивающей электронной микроскопии и дифракции электронов исследована атомная структура, сформировавшаяся в пленках Fe-С в результате механического воздействия (ударная кристаллизация). На электронно-микроскопических изображениях обнаружены изгибные экстинкционные контуры. На основе анализа изгибных экстинкционных контуров сделаны оценки внутренних напряжений в пленке после кристаллизации.

• Грантов РФФИ №№ 02-02-16325а, 03-02-06018-мас, 03-02-16052а
• Гранта "Университеты России" УР. № 01.01.003
• Гранта ИНТАС № 00 100
• Гранта Президиума РАН "Фундаментальные проблемы физики и химии наноразмерных систем и наноматериалов", проект № 8.1.
• Грантов 6-го Конкурса-экспертизы проектов молодых ученых РАН №№ 56, 61

Лаборатория когерентной оптики